Устройство для автоматического распределения активной нагрузки между параллельно работающими генераторами Советский патент 1979 года по МПК H02J3/46 

Изобретение относится к автог-латизации электроустаиовок, например, судовых.

Известно устройство для автоматичесKQio расиределения активной riarp-узки между параллельно работаюи;и:ЛИ генератора.ми 1J..

Указанное устройство уиравляст электооэнергетической установкой в составе трех дизель-генераторов. Любой из геиерато юз может быть задан резервны..

В состав схемы автоматического pacrineделения активной нагрузки входят три далг чика активного тока и два усилителя. ZlaT ;ки активно о тока базового и одного из, снераторов соединены по дифференциальном схеме и подключены на вход соответ гвуюuiero усилителя и вы.ход каждого ус1:л;ггеля подключен на сервопривод рег/лятора оборотов соответствующего дизель-ге чератора.

Усилитель отсутствует только на первом базовом генераторе.

При параллельной работе второго и гретьего дизель-генератора базовьш генератор задается вручную или автоматически снятием питания с соответствующего усилителя.

Однако налич

иес1чольких усил телеи и необходимость . здания 0:;-с вого 1енератора услож1 яот с:

..

Ввиду некотор

го различия хпрактерис))П скорости отрабо;тик усилителей K-i рег лято;)ов ОО ротов re -iepaT(/Djihix агрегатов переходный Lpouecc при расиределеузс-к мс;-;д тремя гечеНИИ г;а етен. В подобных систераторалП загкги;;; ; параллельной рабомах Б ряде слума;те трех и более м-ераторов процесс автоматического pacns :деления нагрузок может оказа1т-зся неусто: п;вым вызывает длител ькые колеба ;iи : нзгрузки меж;;.- генератору 1.

Выход из стро

любого из датчиков ак еилителей Б процессе

тивного тока -;,

длительиой приводит к развалу па5 -енераторов и обесточира.члельной pa6oTi

ванию судна.

Так как схема

лвтоматического распре.а,елемия активной и; грузки иостояино включепа, она реагирует а все изменения нагрузпрактически работает ки электростанИИ: в следяи:,е, реж 1ме, серводвигатели регуляторов оборотов перзичных дв1П-ателей генераторов также работают в длительном следящем режиме, чем снижается рееурс еервопривода регуляторов оборотов. Однако после совмещения механических характеристик генераторов агрегатов при включении их на нараллельную работу дальнейщее распределение активной нагрузки происходит по совмещенным механическим характеристикам с требуемой точностью поэтому такая работа схемы автоматического распределения активных нагрузок технически нецелесообразна. При наличии на электростанции разнотипных генераторных агрегатов требуется применение усилителей управления серводвигателями регуляторов оборотов .разного типа (усилители имеют аналоговый выход и подают сигнал непосредственно на серводвигатель регулятора оборотов). Непосредственная связь выхода усилителя с сервоприводо.м регулятора оборотов своего генератора затрудняет создание унифицированной системы, пригодной для управления регуляторами оборотов с серводвигателями разного типа. Все вышеуказанные недостатки прототипа усложняют устройство и поэтому снижают его надежность. Цель изобретения - повышение надежности устройства путем упрощения и исключения неустойчивых процессов. Эта цель достигнута в устройстве для автоматического распределения активной нагрузки между параллельно работающими генераторами, содержащем датчики активного тока каждого из генераторов и усилитель, причем выходы датчиков активного тока двух генераторов включены по дифференциальной схеме на вход усилителя. Новым Б устройстве является то, что выходы датчиков остальных генераторов подключены по дифференциальной схеме на вход того же усилителя, а устройство снабжено времязадающим блоком и задатчиком резервного генератора, причем вход времязадающего блока связан со входом усилителя, выходы усилителя и времязадающего блока включены по схеме «И на входы задатчика резервного генератора, выход которого соединен с зажимом для включения в схему управления серводвигателем регулятора оборотов генератора. На чертеже представлена схема предлагае.мого устройства для трех параллельно работающих генераторов. Схема содержит датчики 1-3 активного тока, включенные через блок-контакты 4-б генераторных выключателей по дифференциальной схеме на вход усилителя 7. Времязадающий блок 8 связан своим входом со входом усилителя, а выходы усилителя и времязадающего блока включены по схеме «И на входы задатчика 9 резервного генератора. Выход задатчика резервного генератора 9 через переключатель 10 соединен с зажима.ми для включения в схему управления серводвигателями регуляторов оборотов генераторов. На чертеже позициями 11 -13 обозначены генераторь. Устройство работает следующим образом. С помощью задатчика 9 резервного генератора заранее задается резервным один (любой) из генераторов судовой электроэнергетической установки. Нри достижении нагрузкой на работающих генераторах величины уставки (80- 90% от номинальной мощности генератора) происходит автоматический пуск, синхронизация и включениена параллельную работу резервного генератора и затем автоматическое распределение нагрузки между работающими в параллель агрегатами. Рассмотрим работу устройства в случае задания резервны.м генератора 13, т.е. вариант параллельной работы двух генераторов 11 и 12 и подключение к ним третьего генератора 13. После включения генераторного автомата блок-контакт этого автомата включает в дифференциальную цепь датчик 3 активного тока. Так как нагрузка на резервном генераторе в этот момент равна нулю, то и выходное напряжение датчика также равно нулю. Вследствие разницы выходных напряжений датчиков 1, 2 и датчика 3 в дифференциальной цепи появляется сигнал (ток)А i, величина которого пропорциональна неравномерности активных нагрузок генераторов. Сигнал Д i поступает на усилитель, где преобразуется в дискретный сигнал с помощью промежуточных реле и с усилителя этот сигнал уже в виде сухих контактов подается на задатчик 9 резервного генератора. Из задатчика 9 резервного генератора этот сигнал через переключатель 10 задания резерва подается в схе.му управления серводвигателем регулятора оборотов первичного двигателя генератора 13. Регулятор оборотов увеличивает подачу топлива и обеспечивает прием нагрузки резервным генератором. По мере принятия нагрузки на генераторе растет выходное напряжение на датчике 3 активного тока и уменьшается сигнал рассогласования Д i в дифференциальной цепи датчиков активного тока. При выравнивании нагрузок между генераторами сигнал Д i становится равным нулю, так же как и выходной сигнал усилителя. Времязадающий блок 8 с выдержкой времени 30...60 сек выключает из работы схему распределения активных нагрузок (дает запрет на прохождение выходного сигнала от усилителя к серводвигателю регулятора оборотов). В случае неисправности схемы распределение активной нагрузки срабатывает схема 14 контроля включения резерва, которая выдает сигнал неисправности в схему распределения активной нагрузки (дает запрет на прохождение выходного сигнала от усилителя) и сигнал неисправности в схему аварийнопредупредительной сигнализации. Сигнал неисправности включения резерва формируется логической цепочкой из дискретных сигналов нижнего уровня нагрузки () каждого датчика активного тока, включенных по схеме ИЛИ и контакта реле времени, включенного с ними по схеме И. Таким образом, в предлагаемом устройстве исключается возможность длительных колебаний или неустойчивого процесса за счет различия характеристик усилителей и разной скорости отработки регуляторов оборотов при одновременном смещении характеристик нескольких генераторов. После подключения резервного генератора и распределения нагрузки схема распределения активной нагрузки отключается и тем самым исключается воздействие схемы на серводвигатель регулятора оборотов генератора при дальнейщей длительной параллельной работе, что сохраняет ресурс серводвигателя, при этом активные нагрузки будут распределяться с требуемой точностью по совмещенным механическим характеристикам работающих агрегатов. Выход из строя датчиков активного тока или усилителя не влияет на процесс длительной работы и скажется лишь в момент подключения резервного гене1затора. Однако и в этом случае при неправильном распределении нагрузки срабатывает схема контроля подключения резерва, отключает схему распределения и выдает сигнал о неисправности оператору. Перерыва питания не происходит. Формула изобретения Устройство для автоматического распределения активной нагрузки между параллельно работающими генераторами, содержащее датчики активного тока каждого из генераторов и усилитель, причем выходы датчиков активного тока двух генераторов включены по дифференциальной схеме на вход усилителя, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности устройства путем упрощения и исключения неустойчи ых процессов, выходы датчиков активных токов остальных генераторов подключены по дифференциальной схеме на вход того же усилителя, а устройство снабжено времязадающим блоком и задатчиком резервного генератора, причем вход времязадаюп1его блока связан со входом усилителя, выходы усилителя и времязадающего блока включены по схеме И на входы задатчика резервного генератора, выход которого соединен с зажимом для включения в схему управ ия серводвигателем регулятора оборотов генератора.

8 схену упраолени сер§од8иъатблеп регулятора oeopomsS psjepdaoso генератора